为了能对自主研制的脑肿瘤手术医用显微成像光谱仪进行光谱定标, 设计了由单色仪、钨灯光源、棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪及手术显微平台组成的光谱定标系统。采用单色仪波长扫描法, 自主开发了相应的光谱定标系统软件, 获得了显微成像光谱仪全谱段的光谱数据, 完成了数据处理和分析等工作。通过调整光路、单色仪定标、成像光谱仪定标3个步骤实现了系统的光谱定标。定标结果表明: 显微成像光谱仪的光谱区大于400~900 nm; 定标精度高于0.1 nm, 光谱分辨率高于3 nm, 各项特征指标均高于设计指标。测试验证实验表明, 所建立的光谱定标系统定标精准,结构简单、紧凑,操作简单, 符合显微成像光谱仪的实际临床应用要求。

显微成像光谱仪技术是一种生物组织检测方法，目前广泛应用于生物医学检测和疑难病症分析，已成为组织检测领域的研究热点。论述了显微成像光谱仪各结构功能模块的工作原理及特点，并对其各主要技术指标进行了分析。介绍了目前的发展现状，并对所出现的多种显微成像光谱仪的技术方案及特点做了详细的总结。研究结果表明，显微成像光谱技术作为一种新的技术手段，必将在临床医学、生物学、材料学以及分析化学等领域得到广泛的应用。

提出了一种基于萨伐尔(Savart)偏光镜双折射晶体进行光谱分光的显微偏振干涉成像光谱仪的创新性原理和方案；从几何光学的角度推导了显微偏振干涉成像光谱仪景深的理论计算公式；给出了景深与光谱分辨力的变化关系，证明了景深的存在使系统光谱分辨力不再唯一确定，而是在一定范围内连续变化；通过计算机模拟分析了景深对系统分辨力的影响。该研究对实现快速实时测量，减少景深对光谱分辨力的影响以及新型偏振干涉成像光谱仪的研究、研制和工程化提供了重要的理论依据和实践指导。